非编码RNA靶向调控TGF-β影响骨肉瘤进展研究

张帅 魏巍

骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）是骨科最常见的恶性肿瘤，具有较高的侵袭性和转移性，青少年是主要发病人群。OS细胞中转化生长因子-β（Transforming growth factor-β，TGF-β）含量与其生物学行为呈正相关，非编码RNA可调控转化生长因子-β含量，进而影响OS生物学行为[1]。本研究就近年来非编码RNA靶向调控转化生长因子-β影响OS进展的研究作一综述。

OS发病人数约为2～3百万/年[1]，其中10%～20%的患者在初次就诊时已发生了肺转移。尽管通过联合化疗方案和手术切除等治疗手段取得了一定进展，但目前OS患者5年生存率仍处于较低水平。因此，寻找OS细胞中高敏感性和特异性的生物标记物，并应用于OS诊断、治疗中，对于提高OS治疗水平具有重要意义。

非编码RNA（Non-coding RNA）是指不翻译成蛋白的RNA[2]，其中包括微小RNA（microRNA，miRNA），长链非编码RNA（Long non-coding RNA，lncRNA），环状RNA（circular RNA，circRNA）等，在RNA水平行使各自的功能，如：非编码RNA与DNA、RNA和蛋白相互作用、基因的激活和沉默、降解下游靶基因等。TGF-β由不同的基因编码，可调节细胞生长和分化的细胞因子，主要包括TGF-β1、β2和β3[3]。其中TGF-β1与炎症、创伤、肿瘤发生发展等关系密切；TGF-β2不仅在增殖分化、骨的形成方面具有重要作用，还抑制T细胞的免疫监视功能，有利于肿瘤生长；TGF-β3可以促进细胞外基质形成和血管形成，还可以调节骨的形成。

肿瘤细胞中TGF-β可促进血管形成并增强肿瘤细胞与细胞外基质的相互作用，促进肿瘤侵袭和迁移[4]，目前有关OS的研究表明，TGF-β含量与OS进展呈正相关，即OS细胞中TGF-β含量升高，促进OS进展；TGF-β含量降低，则抑制OS进展。非编码RNA又可调控OS细胞中TGF-β含量，从而影响OS生物学行为。作者将从miRNA、lncRNA、circRNA等非编码RNA调控OS细胞中TGF-β含量影响OS生物学行为展开综述。

1 miRNA调控TGF-β影响OS进展

miRNA结构序列较短，可以通过完全互补下游mRNA 3'UTR降解下游mRNA或不完全互补下游mRNA 3'UTR阻止基因表达两种方式对下游靶基因进行调控。研究表明OS细胞中miRNA异常表达，TGF-β含量相应受到调节，进而对OS细胞生物学行为产生影响。

1.1 OS细胞中miRNA调控TGF-β促进骨肉瘤进展 有报道[5]OS细胞中miR-124低表达，miR-124含量与TGF-β含量呈负相关，TGF-β过表达促进OS细胞增殖、侵袭和迁移，miR-124通过TGF-β介 导 的AKT/GSK-3β/SNAIL-1信 号通路调控OS生物学行为；Zhao等[6]发现OS患者血清中miR-95-3p含量升高，miR-95-3p通过调控TGF-β/CDKN1A/p21/cyclin D1通路促进OS细胞增殖、抑制凋亡；另外，有研究[7]发现OS细胞中miR-522高表达，可促进OS细胞增殖、迁移，抑制凋亡，实验证明miR-522靶向结合PPM1A刺激TGF-β/Smad通路促进OS进展。

1.2 OS细胞中miRNA调控TGF-β抑制骨肉瘤进展 Fu等[8]发现OS组织中miR-181c含量降低，miR-181c过表达可抑制OS细胞增殖、侵袭和迁移，miR-181c含量与TGF-β1和SMAD7含量呈负相关，结果表明miR-181c通过靶向调控TGF-β和SMAD7抑制OS生物学进展。综上研究表明在OS细胞中多种miRNA可调控TGF-β，对OS生物学行为产生影响，表明miRNA具有成为OS诊疗靶点的潜力。见表1。

表1 miRNA调控TGF-β影响OS生物学行为的研究

2 lncRNA靶向调控TGF-β影响OS进展

lncRNA序列较miRNA长，结构上超过200个核苷酸[15]，主要发挥竞争性内源RNA（competing endogenous RNAs，ceRNA）的作用，竞争占有miRNA，减弱其生物学功能，从而调控增殖、凋亡和分化等生物学行为，部分lncRNA调控下游miRNA含量，miRNA下游靶基因TGF-β含量因此发生变化，继而调控OS生物学行为。

Zhang等[16]发现OS细胞中lncRNA NEAT1含量升高，miR-339-5p含量下调，miR-339-5p可抑制TGF-β1表达，由此发现OS细胞中NEAT1、miR-339-5p、TGF-β1轴及其促进OS进展的作用。此外，有研究[17]发现OS组织中lncRNA PCAT6高表达并且预示着较差的预后，PCAT6通过miR-185-5p、TGF-βR1/2轴来促进OS进展。有研究[18]发现OS组织和细胞中lncRNA LINC00174高表达，促进OS细胞的增殖、侵袭和迁移，LINC00174可抑制miR-378a-3p表达，降低LINC00174表达或上调miR-378a-3p表达可抑制TGF-β/SMAD信号通路。

Kong等[19]发现OS患者血清中lncRNA LINK-A和TGF-β含量升高，LINK-A可对TGF-β1进行正向调控，促进OS生物学进展。见表2。

表2 lncRNA 调控TGF-β影响OS生物学行为的研究

3 circRNA靶向调控TGF-β影响OS进展

circRNA呈封闭环状，具有较强的稳定性。结构上具有丰富的miRNA结合位点，通过“分子海绵”效应结合占有miRNA，下游靶基因得以行使功能[20]。与lncRNA调控TGF-β一样，circRNA主要发挥ceRNA的作用并对TGF-β进行调控。有研究[21]发现OS组织中circRNA 0051079高表达，预示着较差的预后，0051079负调控其下游miR-26a-5p，TGF-β1又为miR-26a-5p的下游靶基因，从而该研究发现0051079通过miR-26a-5p、TGF-β1轴促进OS细胞增殖、侵袭和迁移。

近年来，研究[22]表明非编码RNA调控TGF-β与OS发生发展具有密切关系，见图1，具有成为OS诊断、治疗生物靶点的潜力。除了本文中所介绍的miRNA对TGF-β的调控，TGF-β信号可对miRNA作用[22]，但我们对OS细胞中TGF-β信号对miRNA的作用知之甚少。除此之外，仍有许多未知，如:是否还存在未知的可调控TGF-β的非编码RNA；不同的非编码RNA分子调控不同类型的TGF-β是否存在特异性调控机制；不同病理类型OS表达非编码RNA分子及TGF-β的差异性如何等。

图1 非编码RNA调控TGF-β影响OS生物学行为模式图

4 结语

随着对非编码RNA、TGF-β和OS三者之间相互关系研究的不断深入，非编码RNA和TGF-β相关作用研究必将为阐明OS发生、发展机制提供有力帮助， 如：通过检测非编码RNA或TGF-β含量，提高临床医师对OS发展阶段的把握；或可研制靶向药物影响非编码RNA或TGF-β含量，抑制OS进展，从而提高OS患者5年生存率。